现代化水厂自动控制和监控系统升级改造

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第二水厂自动化升级改造实施方案

第二水厂自动化升级改造实施方案

第二水厂自动化升级改造实施方案一、改造目标1.实现生产过程的自动化控制,减少人工干预。

2.提高水质检测的准确性和实时性。

3.降低能耗,提高生产效率。

4.系统具备远程监控和故障诊断功能。

二、改造内容1.设备升级:更换老旧设备,引入高效节能的新型设备。

2.自动化控制系统:建立完善的自动化控制系统,实现生产过程的自动化控制。

3.水质检测系统:升级水质检测设备,实现实时、快速、准确的水质检测。

4.信息化系统:建立远程监控和故障诊断系统,提高管理效率。

三、改造步骤1.设备更换:对老旧设备进行淘汰,引入新型高效设备。

2.自动化控制系统搭建:根据生产需求,搭建自动化控制系统,实现生产过程的自动化控制。

3.水质检测系统升级:升级水质检测设备,提高水质检测的准确性和实时性。

4.信息化系统建设:建设远程监控和故障诊断系统,提高管理效率。

5.系统调试与优化:对改造后的系统进行调试,确保系统稳定运行,并根据实际情况进行优化。

四、改造时间安排1.设备更换:预计用时3个月。

2.自动化控制系统搭建:预计用时4个月。

3.水质检测系统升级:预计用时2个月。

4.信息化系统建设:预计用时3个月。

5.系统调试与优化:预计用时2个月。

总计:14个月五、预期效果1.生产效率提高30%。

2.人力成本降低20%。

3.水质合格率提高20%。

4.设备故障率降低30%。

六、风险评估及应对措施1.设备更换风险:设备更换期间,可能影响正常生产。

应对措施:提前做好备用设备,确保生产不受影响。

2.系统调试风险:系统调试期间,可能出现故障。

应对措施:组织专业团队进行调试,确保系统稳定运行。

3.人员培训风险:新技术的引入,需要对员工进行培训。

应对措施:组织专业培训,提高员工的操作技能。

七、改造经费预算1.设备更换费用:500万元。

2.自动化控制系统搭建费用:300万元。

3.水质检测系统升级费用:200万元。

4.信息化系统建设费用:150万元。

5.人员培训费用:50万元。

水厂变配电系统监控自动化的实现

水厂变配电系统监控自动化的实现
后备保护、非电量保护等。

厂采用 2路 1 O k V 电源进线 ,8回 l O k V
出 线 ,其 中泵 房水 泵 机 组 l O k V 出线 6回 ,
1 0 / 0 . 4 k V厂用变压器出线 2 回 ,接线方 式为单 母线 分段 ;l O k V开 关柜均 安 装 了 S e p a ml O 0 0
理 自动化 功 能 。
向各现场终端收集查询信息 、存入实 时数据 库 中,又负责向控 制中心站上报信息。 变 电站 子站配 置 S MS 3 0 0 0组态 软件 ,该 软件 是施 耐德开发的变 电站专用监控软件 ,它
( 2 )继 电保 护功能 ,可针对不 同设备 ,
设 置 电流保护、变压器差动保护 、后备保护和 非电量保护 等;
供 电。1 1 0 k V及 1 0 k V系统接 线方式均 为单母
线 分 段 ,主 变 两 常 用 。 1 1 0 k V 断 路 器 、 主 变 和 l O k V 开 关柜 均 安 装 了 施 耐 德 S e p a m2 0 0 0微 机
保护测控单元 , 实现线路保护、 主变差动保护、
2水厂变配 电监控 自动化 系统结构
水厂变配 电监控 自动化系统结构如 图 1 所 示 ,它 由远程 终端设备 ( R T U)、子站、通讯
端 口方便地与上位机实现数据交换 ;
( 5 )诊 断功能 ,保 护单元 自检和开 关设 备诊断 ,如累计分段 电流、跳 闸电流、跳闸 电 路监视 、跳闸时 间、故 障录波等 。
自动 化 系 统 , 阐 述 系 统 的 组 成 结 构 和 系 统 实现 的 功 能 。
( 4 ) 通 信 功 能 ,S e p a m2 0 0 0完 全 与 Mo d b u s 通 信 标 准兼 容 ,可 通 过 Mo d b u s 通 信

关于水厂自动化系统升级改造的方案

关于水厂自动化系统升级改造的方案

22 主干 网 .
原 主 干 网 采 用 单 模 光 缆 、 纤 收 发 器 、 通 以 太 网 交 换 光 普
机构成 , 网络节点分别是 : 水库泵站 、 水厂 、 净 配水 厂( 总调) 。 而在主干 网上 的设备 I P地址在一个子 网中 ( 组成 为 C类网
络 ,地 址 范 围 :9 .6 .. — 121 8 . 5 子 网 掩 码 : 121 8 1 0— 9 .6 . 2 , 05
S in e& Teh oo yVi o c c e cn lg s n i
21 02年 7月 第 1 9期
科 技 视 界
科教前哨
关于水厂 自动化系统升级改造的方案
冯 昭钧
( 博市 引黄供 水有 限公 司 山东 淄
【 摘
淄博
2 58 )Leabharlann 5 0 7 要】 本文论述 了淄博 引黄供水有限公 司生产 自 动化 系统的网络 、 软件、 硬件 、 综合继保 、 视频监控的升级改造 。主要介
该套 自动化系统在多年的运行过程 中 , 随着生产规模调 整和 技术 改造 的要求 , 也增 加 了部 分新 的子系统 , 但新 增 的
子 系统并没有 和原 系统集成融合 。形成 了 自动化 和信息孤 岛, 从而给生产数据综合分析 , 生产调度 , 生产管理等诸 多方 面造成 了不便 . 不利于生产管理水平 的提高。
并 形 成 报 表 . 可 以在 特 殊 情 况 下 直 接 对 系 统 内的 所 有 电控 也
针 对以上所述 , 照分 组管理 , 制风 险范 围的指导思 按 控 想 , 升级方案 中将 主干 网改为 路 由管理 网络 , 中水 库泵 在 其 站 , 水厂 , 净 配水厂 , 司内部分为 4个 子网 , 公 每个子 网 内由 厂 级二层交 换机链接 . 核心路 由器安放在 净水厂 内 . 由总调

枣沟水厂供水信息化、自动化系统建设

枣沟水厂供水信息化、自动化系统建设

集服务器 ,而后通过 网络把水 厂的采集数据上传至公 司数据处 理 中心 , 由数据处理 中心完成对枣沟水厂层 、 控制层和信息层。( 现调度系统是以公司总调度室为中心分布在 水厂 (O厂和 呼延水厂 ) 1 和部分 管网监测点组成 的以太 网, 在公 司调度室可 以远程下载和设置分站 的参数 , 对于 系统维护方便 ,
转 变 , 明 了枣 沟 水 厂供 水调 度 运行 自动化 的重 大意 义 。 说 关 键 词 :水 厂 ; 息化 建设 ; 信 自动 化 改 造 ;L 自动控 制 PC
中图分类号 :T 9 . U9 1 2 6
文献标识码 :A
文章编号 :10 — 1 620 )6 0 2 — 2 o0 83 (0 83 — 19 0
32 通 信 结 构 .
在远程调度系统 中,通信 的技术 性能是全面衡量整个系统 技术经济指标 的重要 内容 , 通信的技术性能包括通信结构 、 通信 信道 和通信规约等 。通信设备 和信道 的可靠性直接影响到整个 系统 的运行稳定性 。本 系统远传 网络通信 信道的物理介质包括

1 9_ 2_
连接 SX E IN T公 司本地 I / O以及远程 I / O模块 ,也支持虚拟 I / 0 寄存器 , 整型 、 长整型 、 浮点等输入 、 出模拟量寄存器地址可各 输 支持 20 8个 , 4 输入 、 出数字量地址 可支持 812个 ,还可另 输 9 ( 分配 , 以扩展某类寄存 器 , 例如可扩展整型模拟量输人输 出寄存 器各为 812个 ) 9 。 利用其一个 以太 网端 口( 或者 R 2 2串口) S3 与已有 的监控计 算机网络连接 , 通过监控计算 机监控软件 驱动程序( 以采用标 可 准 Mob s d u 协议 、 P O C方式 、 D D E方式等 ) 读写原有系统需要参与 通信的测点 , 存储到该 Y O网关的虚拟 I / 0寄存器 中。 利用另外一个 以太 网端 口与以太网端 口 C M D A数 据终端单 元连接 , 按固定 时间间隔定时地 向调度中心主备 R U发送数据 , T 同时也可在 突发报警发生时 ,由事件触发立刻 向主站 R U发送 T 数据 。

自来水厂的自动化控制

自来水厂的自动化控制

自来水厂的自动化控制一、引言自来水厂是为了向居民和企事业单位提供安全、卫生、可靠的自来水供应而建立的。

随着科技的发展,自动化控制系统在自来水厂的运行中起到了越来越重要的作用。

本文将详细介绍自来水厂自动化控制的标准格式文本。

二、自动化控制系统的概述自来水厂的自动化控制系统是指通过计算机、传感器、执行器等设备,对自来水生产过程中的各个环节进行监测和控制,实现自动化运行,提高生产效率和水质稳定性。

该系统包括以下几个方面的内容:1. 监测系统:通过传感器对自来水生产过程中的水位、压力、流量、浊度、PH值等参数进行实时监测,并将监测数据传输到控制中心。

2. 控制系统:根据监测数据,通过控制器对自来水生产过程中的泵站、过滤器、消毒设备等进行自动控制,以实现水质稳定和节约能源的目标。

3. 通信系统:通过网络或者无线通信技术,将监测数据和控制指令传输到各个控制点,实现远程监控和控制。

4. 数据处理系统:对监测数据进行存储、分析和处理,生成报表和趋势图,为决策提供依据。

三、自动化控制系统的组成自来水厂的自动化控制系统主要由以下几个组成部份构成:1. 监测设备:包括水位传感器、压力传感器、流量传感器、浊度传感器、PH传感器等,用于实时监测自来水生产过程中的各个参数。

2. 控制设备:包括控制器、执行器等,用于根据监测数据控制泵站、过滤器、消毒设备等进行自动控制。

3. 通信设备:包括网络设备、无线通信设备等,用于将监测数据和控制指令传输到各个控制点。

4. 数据处理设备:包括计算机、数据库等,用于对监测数据进行存储、分析和处理。

四、自动化控制系统的工作流程自来水厂的自动化控制系统的工作流程如下:1. 监测:监测设备实时监测自来水生产过程中的水位、压力、流量、浊度、PH值等参数,并将监测数据传输到控制中心。

2. 控制:控制器根据监测数据,对泵站、过滤器、消毒设备等进行自动控制,以实现水质稳定和节约能源的目标。

3. 通信:通信设备将监测数据和控制指令传输到各个控制点,实现远程监控和控制。

现代水厂自动化综合控制系统结构设计

现代水厂自动化综合控制系统结构设计

现代水厂自动化综合控制系统结构设计城镇化进程的加快提升了城镇居民的用水量,而用水量的激增也促进了现代化水厂自动化综合控制系统的发展。

本文主要分析了现代化水厂自动化控制系统的现状、主要内容、总体设计方法、工程结束后的验收过程以及未来的发展趋势,以期作为参考。

标签:现代水厂;自动化;控制系统;结构设计1、目前我国水厂自动化控制技术的发展现状分析我国水厂自动化技术起步相对较晚,但是发展却很快。

尤其是我国工业化水平的不断提高,更是促进了水厂自动化技术的快速发展。

目前我国水厂自动化技术主要发展现状如下:1.1、水厂自动化水平不高,且发展不够均衡随着外资企业的不断引入,大量的国外先进技术被引入。

从而建成了很多较为先进的水厂。

然而,对于较为发达的沿海城市或者经济发展较快的发达城市而言,现代化水厂建成的较多,使用自动化设备的也较多。

而对于较为偏僻的内陆城市或者是二线城市,水厂自动化技术的应用却较少。

1.2、水厂自动化未发挥到应有的作用在当今实现自动化的水厂中,虽然自动化水平比其他的行业自动化水平低一些,这主要是水厂的自动化还没有发挥到应有的效果,一些水厂的自动化设备和系统有的根本就没有运用过,都是一直处在一个闲置的状态,有的设备也只是运行了一段时间,就不再运用了,使得设备不能够正常的工作,严重的影响了水厂自动化带来的经济效益。

1.3、水厂自动化设备及服务一般采取中西相结合的方式我国实现水厂自动化控制基本上是实现新建和扩建的过程。

规模比较大的水厂主要是依靠较为先进的技术和设备,水厂的自动化水平较高,但是投资却也是相当高的。

比如一些中小型的水厂的自动化的设计和服务一般都是依靠国内的技术,但是综合的控制系统的技术和设备是依靠国外的产品,在设备和服务上,一般是采用中西相结合的方式。

这样的方式有很大的优点,不仅仅降低了水厂自动化的控制系统设备的投资,同时也使得水厂的设备更加的本地化,有助于本行业的长足进步。

2、现代自来水厂自控系统的主要内容2.1、我国水厂自动化控制系统的发展过程自来水厂自控网络系统的改进可分为分散自控化、综合自控化及综合化、自控化和网络化三个阶段。

水厂自控系统升级改造建设方案

水厂自控系统升级改造建设方案

水厂自控系统升级改造建设方案本系统是基于现代先进控制思想的分布式计算机控制系统(即集散型控制系统),它集成了当代计算机技术、高性能PLC及智能化仪表的各自特点于一身,使其在水厂的运行控制、设备管理等方面发挥了巨大的作用。

采用这种结构可使生产过程中的信息能够集中管理,以实现整体操作、维护、管理和优化;同时,也使得控制危险分散,提高系统可靠性。

水厂自动化系统包括:通讯网络系统、中央计算机监控系统、PLC控制系统、检测仪表系统、防雷接地系统等。

通讯网络系统——分为管理网络系统和实时监控网络系统。

管理网络系统星型拓扑结构,连接厂内各个设备监控子系统和办公管理终端,提供全厂内部的信息管理结构、厂外信息交互接口和信息安全保护手段等。

实时监控网络系统为冗余光纤环网,连接中央控制室监控计算机与现场PLC控制站。

中央计算机管理系统——采用标准以太网连接,实现对全厂实施集中管理。

系统是开放的、灵活的,可以对控制系统进行监测、控制,具有动态画面显示功能、报警、报表输出功能、趋势预测功能、实时历史数据存储功能。

软件采用全中文操作模式,能够组态中文显示画面等功能。

具有使用方便、简单易学、软件组态灵活的特性,可确保用户可快速开发出实用、可靠、有效的自动控制系统。

同时中央计算机管理系统与其他系统要能够进行通讯,如与现场的各PLC 分站之间的通讯、与管理调度(调度室)系统之间的通讯、与第三方设备之间的通讯等等。

现场PLC控制系统——由分布在现场的可编程序控制器PLC及现场仪表组成的检测控制系统(分控站)组成,实现对水厂各个过程进行分散控制。

各分控站与中央控制室之间由光纤连接进行数据通讯。

检测仪表系统——由过程检测仪表和分析仪表组成,根据工艺要求配置。

防雷接地系统——整个防雷系统能够完善的防护雷电对电子设备的各种侵害。

防雷器在不影响系统正常运行的前提下,能够承受预期通过它们的雷电流和过电压。

1.2.控制模式水厂自动化系统是一个以PLC控制为基础的集散型控制系统,自动化水平为正常运行时现场无人职守,中心控制室集中管理。

水厂自控系统建设方案

水厂自控系统建设方案

水厂自控系统建设方案随着科技的不断发展和人工智能的日益普及,现代化的水厂自控系统建设越来越引起重视。

高效、便捷的自控系统不仅能够提高生产效率,保证水质安全,降低成本,还能提高工作人员的工作效率,助力水厂的可持续发展。

一、基本构成水厂自控系统建设包括以下的基本构成:1. 传感器:传感器采集系统运作所需要的数据,如水位,水压,水质等等。

水厂自控系统建设的关键在于信息的准确性,传感器的准确性可以帮助我们获得更加真实的数据,从而更好地指导水厂运转。

2. 控制器:控制器是系统的中心处理器,通过接收传感器传送的信息,对运行水厂进行监测和控制,从而保证整体的运行效率。

3. 软件:水厂自控系统建设必须配备有相关软件,实现对数据的处理和管理。

软件可以帮助我们分析水厂的运行情况,并根据实际情况进行调整,提高水厂的整体效率。

二、优势1. 高效率:水厂自控系统建设可以不断实时地监测和控制系统的运行,为准确地保证水厂的高效率发挥了关键性的作用。

这是传统的手动控制方式所不能达到的。

2. 高品质:通过实时监控和数据采集,水厂自控系统建设可以帮助我们为水厂提供高品质的产品,并优化生产过程。

3. 节约成本:水厂自控系统建设可以提高生产效率,减少系统的能耗和维护成本。

同时,减少因人为操作错误导致的浪费,提高资源利用率,更加经济。

4. 可持续发展:自控系统建设公平,可以优化设定,确保产品生产稳定可靠,达到可持续的发展。

三、应用前景1. 智能化:智能化水厂自控系统建设越来越受到关注。

智能化水厂自控系统建设可以利用人工智能技术,使机器能够自动学习、自动调整,从而高效、便捷地完成相关操作,为水厂运行提供更加可靠、高品质、高效率的支持。

2. 信息化:信息化水厂自控系统建设不仅可以实现信息的可靠采集,还可以通过数据处理、分析提供综合服务。

3. 网络化:网络化的水厂自控系统建设还可以实现远程监控、调度等操作,使水厂生产过程更加智能化,更加适应现代的网络化和数字化要求。

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现代化水厂自动控制和监控系统升级改造
【提要】:本文以中山市大丰自来水有限公司的自动控制系统和监控改造为例,就现代化水厂中应用广泛的Intouch 10.0工控组态软件和施耐德PLC在生产监控系统改造中的应用进行详细的介绍。

一. 水厂自动控制系统概述
中山市大丰自来水有限公司是目前中山市最大的供水厂之一,经2007年二期扩建后日供水能力达50万m3,全厂于1997年动工兴建,规划日供水能力为80万m3,分四期建设,目前已建成2期。

在2006年至2008年各子站PLC 已通过升级改造逐步升级至施耐德的Premium系列PLC。

子站PLC改造完成后,中控室监控电脑通过多路开关和前端机(前端机一备一用)同现场PLC通讯,采用Modbus通讯协议,系统监控软件为法国的TOPKAPI VISION 32系统。

监控软件已应用多年,整个自控系统存在前端机无备件,监控软件系统扩展性、开放性较差,已不能适应新的现代化管理的需要,因此,整个监控系统在2009至2010年期间采用了WONDERWARE公司的INTOUCH 10.0监控软件了升级改造。

二. INTOUCH改造过程
2.1 工艺要求和监控系统构成
中山市大丰自来水有限公司生产工艺流程如图1所示。

生产监控系统能对全厂的工艺参数、电气参数和设备运行状态进行监视、控制以及参数超限的报警、联锁。

操作站能给各类人员(操作员、组态工程师、管理人员)提供监控、组态、维护的良好“人-机”界面,各类人员可以通过键盘和鼠标进行操作,操作级别可以通过键锁和口令来实现;在操作站上,应有相应画面可以供工艺操作人员操作和监视工艺过程。

工程技术人员能够在工程技术人员画面上方便的进行系统的生成、用户流程图及各类图形的生成,以及各类纪录、报表生成;维护人员能够利用维护人员画面方便地进行整个系统的维护工作;报警功能;趋势功能;诊断功能;打印、纪录功能;数据通讯功能;模拟屏显示等。

2.2 Intouch软件的应用核心
水处理生产过程控制系统中所有主要仪表和运行设备以及系统运行状态等均在人机界面中得到体现。

系统制作了一幅生产工艺流程总界面,此画面根据生产工艺流程制作,能显示各个工艺的主要数据和各主要设备的运行状态。

系统制作了原水泵房、加药系统、后加氯系统、前加氯系统、一期沉淀池、二期沉淀池、污泥系统、一期V-型滤池、二期V-型滤池、清水泵房等10幅工艺流程主界面以及通讯网络界面。

在每幅主画面中显示相应子站的设备运行状态、系统运行参数和仪表数值,采用点击进入的方法对各项参数、状态进行查看,并对设备控制方法和参数修改。

在主画面中,配置了故障处理界面(包括“故障确认”和“故障复位”),当有故障时,能通过其进行确认和复位,如果不进行确认和复位则无法对设备进行操作。

通讯网络界面用来监视网络通讯情况,当网络有问题时可以通过其查看故障情况。

另外,还配置了趋势组画面和数据总揽画面。

配置了原水浊度、原水PH、待滤水浊度、滤后水浊度、滤后水余氯、出厂水浊度、出厂水余氯、出厂水流量、电机电流、电机温度等重要数据的实时趋势和历史趋势。

配置趋势画面时,为了达到准确、清晰和易于使用的目的,根据我公司生产工艺的特点把重要数据按规律以组的方式配置了各趋势界面。

另外,为了方便对异常情况的查询和分析,特别配置了自定义曲线界面。

同原系统比,InTouch提供了公式换算,能够通过写脚本的方式获取需要换算的参数。

例如为了监视我司原水可能出现的咸潮,我们需要知道氯化物含量这一参数。

而氯化物含量参数需要通过电导率来换算。

换算脚本为:
报警配置:Intouch使用两种方式来通知操作人员有关过程活动的情况:报警和事件。

报警是过程状态出现问题时发生的警告,要求操作人员做出响应。

事件表示系统正常状态时的消息,不要求人员响应。

创建了报警显示画面,显示报警摘要和报警历史。

过程变量报警期间,在设备所在任一画面中以数字闪烁和改变数字颜色的方式提示。

为了加强对公司用氯的安全监视,总界面制作了漏氯报警画面,能提供声音(系统调用PlaySound函数以声音的方式提示报警)和图画报警。

三、PLC改造和通讯升级的实现
根据监控系统要求,充分考虑到其在公司生产管理方面的可靠性和实用性,监控系统的结构为如图2所示的环形网络结构。

整个自动控制系统中PC机通过最先进稳定的环形工业以太网与Modicon网络模块连接,使用TCP/IP协议实现上下位之间通信。

系统现场控制站采用Schneider 电气TSX Premium系列PLC,系统上位组态软件采用Woderware Intouch10.0,监控计算机采用IBM微机2台,交换机为3COM17203,数据库采用Woderware InSql 10.0。

图2:新系统网络结构
原系统采用前端机与各子站PLC通讯,前端机也采用了较老的施耐德TSX47系列,升级为InTouch 10.0后,直接通过TCP/IP协议和IO SERVER 与各子站PLC进行通讯,前端机已不再需要因此直接淘汰,值得注意的是淘汰前端机时,要根据InTouch 10.0数字命令的方式,比如是脉冲命令还是置位命令,对各子站PLC的数字命令进行适当处理。

值得一提的是在更换组态软件,淘汰原有系统的前端机的过程中,为了使原有系统全部纳入监控系统,我们还进行了以下两方面工作:
1、由于公司一期滤池控制系统采用施耐德TSX47系列PLC型号较老,目前早已升级还代,很难买到配件,因此将滤池控制系统所有PLC更换为TSX 57 Premium 系列,滤池通讯结构图如图3所示。

图3:滤池通讯
2、与供水总公司的数据通讯:
我公司只涉及水的生产而不涉及城市供水管网的经营管理。

中山市供水总公司调度系统需要采集我公司的相关数据。

供水公司同我公司的生产监控系统的通讯流程如图4所示。

INSQL10.0保存实时和历史数据,能使其它需要工艺数据的用户方便地获取采集数据。

图4:同供水总公司通讯
四. 系统运行效果及经济效益
InTouch工控组态软件方便,易用,开发自由度较大,功能较强,大大缩短了设计周期。

目前,本系统已成功投入生产自控系统中。

新监控系统自投入运行以来,系统可靠性高,运行稳定,维护量比老系统大为减少,体现了自控系统便于管理,优质供水、节能降耗、提高设备的使用寿命等特点,利于生产安全的提升,为管理人员提供了可靠的实时生产数据,提高了可靠性和效率,具有良好的社会效益和经济效益。

[参考文献]
[1]Woderware Intouch用户指南Woderware公司
[2] 通讯接线Comm_Bus施耐德公司
[3]Modicon Premium和PL7软件施耐德公司
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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